¿Puede existir hielo a 100 grados?

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Miguel Apesteguía Rueda >

Aunque a alguien le pueda sorprender, la respuesta es que sí, puede existir hielo a 100 grados. Y para explicar cómo es esto posible primero hay que hablar de los diferentes tipos de hielo que existen.

En nuestro planeta, de forma natural encontramos el llamado hielo I. Este tipo de hielo lo podemos tener a su vez en dos formas distintas. El hielo común y corriente que podemos encontrar en nuestras casas dentro del congelador es el llamado hielo Ih, y se le denomina así debido a que su estructura cristalina es hexagonal. Por otra parte, existe también el hielo Ic, cuya estructura cristalina es cúbica. Este tipo de hielo es menos común que el anterior ya que se forma a temperaturas muy bajas, como las que se dan en lo más alto de la atmósfera terrestre.

En la actualidad se conocen diferentes tipos o fases del hielo. Además del hielo I anteriormente mencionado existen otros catorce tipos de hielo diferentes que van desde el hielo II hasta el hielo XV. Todos estos tipos de hielo son alótropos y tienen una densidad y estructura diferentes dependiendo de la presión y temperatura.

 

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Diagrama de fases del hielo

Por ejemplo el hielo II, que tiene una estructura romboédrica, se forma cuando bajamos la temperatura del hielo I hasta los 198ºK y aumentamos la presión hasta 300 MPa. También se puede obtener al reducir la presión sobre el hielo V, y si lo calentamos hasta 250ºK pasaría a ser hielo III (estructura tetragonal). Si este último se enfría gradualmente hasta 165ºK se convierte en hielo IX, el cual también tiene una estructura tetragonal y una densidad de 1,16 g/cm3.

Por lo general todos estos tipos de hielo se crean bajo unas condiciones de presión y temperatura extremas por lo que no es posible encontrarlos de forma natural en nuestro planeta y solo se han conseguido crear en laboratorios. Otra característica de estos tipos de hielo es que todos tienen una densidad superior a la del agua, oscilando entre los 1100 kg/m3 (hielo III) y los 1700 kg/m3 (hielo VII).

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Hielo a 100 grados

Este último, el hielo VII, también llamado agua sólida, es un caso especial ya que puede existir a temperaturas de hasta 100ºC. Esto se debe a que la cristalización de sus moléculas esta causada por la acción de una presión tan grande que hace que estas se compacten y el H2O pase a estado sólido por la “fuerza”. Esto se debe a que a presiones muy altas el agua no puede seguir en estado líquido y sufre una congelación ultrarrápida en cuestión de nanosegundos. Para que se forme hielo VII la presión ha de alcanzar valores de entre 1 y 5 GPa.

clip_image004El hielo VII tiene una densidad de 1700 kg/m3 y una estructura cristalina cúbica (imagen). Si lo enfriamos se transforma en hielo VIII, que tiene estructura tetragonal.

Como ya se ha dicho, todos estos tipos de hielo no pueden existir en nuestro planeta de forma natural  debido a las condiciones de presión y temperatura que se requieren para crearlos. Sin embargo, se cree que el hielo VII puede existir en el centro de Titán (una de las lunas de Saturno), así como en posibles exoplanetas con grandes masas de agua que harían que a grandes profundidades la presión ejercida por el agua comprimiera el líquido de las zonas mas bajas haciendo que se solidificase.

Bibliografía

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